給水泵暖泵系統(tǒng)和暖泵方式
給水泵在啟動前暖泵的作用是使泵殼體的上下溫差不會過大,以免引起外殼變形,軸承座偏移,轉(zhuǎn)子彎曲,動靜部件接觸,造成泵啟動過程中振動增大、動靜部分磨損、抱軸等事故。
暖泵可分為“正暖”與“反暖”兩種方式。
正暖泵:暖泵水由除氧器來,經(jīng)人口管路進(jìn)入泵體,從泵出口端流出,然后經(jīng)暖泵水管放泄到集水箱或地溝。正暖泵方式一般為第一臺給水泵在啟動前暖泵所采用。隔板和葉輪間隔組裝在主軸上,即裝一級隔板和葉輪,再裝下一級隔板和葉輪,出口末級隔板用端蓋封住,螺栓緊固定位。
反暖泵:暖泵的水從給水泵出口止回門后取得,從泵的出口端進(jìn)入泵內(nèi),暖泵后經(jīng)水泵人口流回除氧器,因此反暖時(shí)的水可以回收,比較經(jīng)濟(jì)。反暖泵方式一般被處于熱備用時(shí)的備用泵所采用。
給水系統(tǒng)和給水泵組分類
給水系統(tǒng)主要是將除氧器水箱中的主凝結(jié)水通過給水泵提高壓力,經(jīng)過高壓加熱器進(jìn)一步加熱之后,輸送到鍋爐的省煤器人口,作為鍋爐的給水。此外,給水系統(tǒng)還向鍋爐再熱器的減溫器,過熱器的一、二級減溫器以及汽輪機(jī)高壓旁路裝置的減溫器提供減溫水,用以調(diào)節(jié)上述設(shè)備出口蒸汽的溫度。
給水泵是用來將除氧器水箱中具有一定溫度、壓力的水連續(xù)不斷地輸送到鍋爐中去的設(shè)備。隨著單元機(jī)組容量的增大,給水泵越來越趨向于大容量、高轉(zhuǎn)速、高效率、自動化程度高的方向發(fā)展。給水泵安裝在除氧器水箱出口,它應(yīng)連續(xù)不斷地向用戶輸送高溫、高壓給水。(2)停電后能正常燃燒和供汽的鍋爐,備用汽動給水泵的流量應(yīng)能滿足供汽要求。因此對給水泵要求很高,一般都設(shè)置備用容量,否則鍋爐斷水將造成嚴(yán)重事故。
1.電動給水泵組
電動給水泵組由電動給水泵和電動給水泵前置泵組成。電動給水泵前置泵直接由電動機(jī)驅(qū)動,電動機(jī)的另一端通過一個增速齒輪箱驅(qū)動電動給水泵,泵側(cè)聯(lián)軸器均為撓性連接,可以減緩各部件的振動,提高運(yùn)行的穩(wěn)定性能。給水泵電動機(jī)采取風(fēng)扇冷卻方式,泵采取軸承潤滑冷卻方式,具有一套獨(dú)立的潤滑油系統(tǒng)。潤滑油系統(tǒng)配備2臺交流油泵、1臺直流潤滑油泵,油溫為手動調(diào)整。
電動給水泵組設(shè)置
①障礙在冷態(tài)啟動和某些熱態(tài)啟動時(shí),蒸汽不可能獲得足夠的壓力去驅(qū)動鍋爐給水泵的汽輪機(jī),這時(shí),25%容量的電動機(jī)驅(qū)動的電動給水泵組供應(yīng)給水到鍋爐。電動給水泵組布置在底層,該泵組由一臺前置泵和一臺主泵串聯(lián)連接,并由同一臺電動機(jī)驅(qū)動。
②電動給水泵前置泵從除氧器水箱吸水,人口管上設(shè)置一個電動閘閥、流量噴嘴和一個粗濾網(wǎng),這些設(shè)備的功能與汽動給水泵前置泵的功能一樣。
③電動給水泵前置泵送水至電動給水泵主泵。在電動給水泵主泵出口管上依次裝設(shè)止回閥,電動閘閥。止回閥之前引出最0小流量再循環(huán)管。
④電動給水泵組在汽動給水泵組解列時(shí),將投入運(yùn)行并帶25%汽輪機(jī)的額定負(fù)荷(定壓工況)。
⑤在電動給水泵前置泵的收入管上接一路至除氧器的循環(huán)泵,在冷態(tài)啟動時(shí)用于提高除氧器水箱的水溫。
(3)電動給水泵最0小流量再循環(huán)閥
①電動給水泵設(shè)置有最0小流量再循環(huán)管,并引到除氧器水箱。
②電動給水泵的再循環(huán)管上設(shè)置一個由流量沖量控制的角式流量控制閥,在控制閥前設(shè)一個閘閥,在控制閥后設(shè)一個閘閥和一個止回閥。
③在低負(fù)荷時(shí),控制閥將保持泵的安全運(yùn)行所要求的最0小流量,由于泵內(nèi)溫度使控制閥之后的液體汽化,因此控制閥出口管盡量靠近除氧器水箱。
④電動給水泵的最0小流量控制閥是自動控制的,泵啟動,閥門將自動打開,隨著泵流量的增加,再循環(huán)控制閥逐漸關(guān)閉,流量達(dá)到允許值后,控制閥全關(guān)。當(dāng)泵的流量小于允許值時(shí),最0小流量再循環(huán)控制閥自動打開。
2.汽動給水泵組
汽動給水泵組由汽動給水泵(主泵)和汽動給水泵前置泵組成,主泵應(yīng)能隨給水泵汽輪機(jī)連續(xù)盤車。給水泵組應(yīng)能在最0大工況點(diǎn)連續(xù)長期運(yùn)行,同時(shí)又能滿足各種運(yùn)行工況下鍋爐給水的需要量。給水泵組在額定工況點(diǎn)下的各項(xiàng)參數(shù)(含流量、揚(yáng)程、效率)均應(yīng)給予保證,且在最0大工況點(diǎn)下的流量及揚(yáng)程也應(yīng)給予保證。
3.暖泵
電動給水泵和汽動給水泵均設(shè)置暖泵管。電動給水泵運(yùn)行時(shí),汽動給水泵處于暖泵狀態(tài),反之,汽動給水泵運(yùn)行時(shí),電動給水泵處于暖泵狀態(tài)。汽動給水泵運(yùn)行時(shí),水從汽動給水泵的進(jìn)口管上接出,通過兩泵暖泵聯(lián)絡(luò)管、節(jié)流孔板、閥門進(jìn)入電動給水泵,并通過電動給水泵殼體返回凝結(jié)水集水箱;電動給水泵主泵運(yùn)行時(shí),則剛巧相反,每一根暖泵管設(shè)節(jié)流孔板以維持暖泵流量和減少壓力。
由于電動給水泵為冷態(tài)備用,汽動給水泵為熱態(tài)備用,所以汽動給水泵在備用時(shí)必須投入暖泵系統(tǒng)。
吸入管路對給水泵和冷凝泵性能的影響
汽輪給水泵和
冷凝水泵是船舶主鍋爐系統(tǒng)的重要設(shè)備,它們對于主機(jī)的正常運(yùn)行起著極其重要的作用。給水泵和冷凝泵,都是輸送飽和狀的液體,對于汽蝕都極為敏感,泵吸入管路設(shè)計(jì)的不合理就會使泵的流量、揚(yáng)程明顯下降,甚至使泵的工作中斷。泵輪與渦輪無固定部件聯(lián)系,為相對布置且兩者端面保持一定的間隙。
1.汽輪給水泵的小流量汽蝕
在高速汽輪給水泵中有一個小流量使用禁區(qū),一般認(rèn)為這個禁區(qū)約為最0佳效率點(diǎn)流量的20%左右。泵在小流量區(qū)域工作時(shí),由于吸入管、吸水室及葉輪進(jìn)口處水流分布不均勻而產(chǎn)生回流,通過葉輪密封環(huán)的高溫泄漏液及平衡盤后高溫平衡水回至泵進(jìn)口等,都會使泵葉輪進(jìn)口處的水溫升高并影響泵的汽蝕性能。隨著溫度的升高,水的飽和蒸汽壓力與水的溫升比的斜率愈來愈大,因而水溫每升高1℃,泵所需的汽蝕裕量也愈來愈大。
隨著流量的減小,汽蝕裕量開始逐步下降,但當(dāng)流量小到一定程度時(shí)隨流量進(jìn)一步減小,汽蝕裕量卻驟然上升。此外,流量愈小、溫升也愈高,這就充分證明小流量工況時(shí)的必需汽蝕裕量升高的根本原因在于葉輪進(jìn)口處液流溫度的升高。
給水泵通常存在的小流量使用禁區(qū)可以通過增加裝置汽蝕裕量的途徑解決。
2.吸入管路對冷凝泵性能的影晌
船用冷凝泵由于船上空間的限制,一般幾何灌注高度僅0.6m左右,最0大也不超過lm,較之陸用冷凝泵要求高得多。
(1)在小流量時(shí),泵吸入管內(nèi)以及環(huán)形吸入室內(nèi)水流分布不均勻,在泵葉輪進(jìn)口處形成回流區(qū),再由于高溫平衡水等回流進(jìn)葉輪,致使泵葉輪進(jìn)口處水溫明顯升高,并使泵所需的汽蝕裕量也跟著增加,這是形成泵小流量汽蝕的一個主要原因。
(2)泵吸入管路條件的好壞,包括吸入閥的安裝位置、收縮管的內(nèi)表面質(zhì)量及安裝位置等都對泵的汽蝕性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。